Auf 3.499 Metern Höhe speichert ein Gletscher in den Ötztaler Alpen seit Jahrtausenden die Geschichte von Klima, Wetter, Föhnstürmen, Waldbränden und früher Umweltverschmutzung. Am Gipfel der Weißseespitze konnten Forschende der Universität Venedig mit Beteiligung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) sowie mit Geosphere Austria und Universität Innsbruck in einer nur knapp zehn Meter dicken Gipfeleiskappe ein rund 6.000 Jahre altes Klima- und Umweltarchiv nachweisen – und von der Römerzeit bis zur Frühen Neuzeit chemisch analysieren. Doch dieses Archiv schmilzt rasant: Am Bohrstandort der Weißseespitze sind heute nur noch rund 5,5 Meter Eis übrig. In wenigen Jahren könnte es vollständig verschwunden sein.

„Wir sind am letzten Drücker unterwegs, um die Archive zu retten, bevor uns die gespeicherte Information zerrinnt“, sagt Andrea Fischer, Glaziologin am Institut für Interdisziplinäre Gebirgsforschung der ÖAW und Ko-Autorin der neuen Studie.

Ein schmelzendes Archiv

Eisarchive können die Atmosphäre der Vergangenheit konservieren wie ein natürliches Speichermedium. „Im Eis sind alle Stoffe gespeichert, die mit der Luft transportiert werden – plus Niederschlag und Schnee“, erklärt Fischer. „Wir können daraus viele Informationen gewinnen, zum Beispiel: Woher der Niederschlag kam, aus welchem Ozean er verdunstet ist und wie viel Niederschlag es gab. Auch lassen sich Rückschlüsse auf Makrostoffe wie Sand, Saharastaub und Holzkohle, Wetterlagen und die Einflüsse des Klimawandels ziehen.“

Die Daten können etwa dabei helfen einzuschätzen, was im Zuge des Klimawandels auf uns zukommt. Und zwar mit einem Blick in die Vergangenheit: „Wenn es um den Klimawandel geht, müssen wir uns lange Zeitreihen anschauen, damit wir alle Mechanismen verstehen können“, sagt ÖAW-Glaziologin Fischer. „Durch das Eisarchiv können wir sehen, wie viele Dürreperioden und nasse Perioden es gab und wie lange sie angedauert haben. Das lässt auf die Zukunft schließen.“

Besonderer Standort

Lange galten die tiefer liegenden Gletscher der Ostalpen im Vergleich zu den Westalpen als weniger geeignet für ungestörte Klimaarchive. Auch weil man nicht wusste, wie sehr die Schnee- und Eisschmelze die Daten beeinflussen. Die neue Studie zeigt jedoch: Unter bestimmten Bedingungen kann auch hier über Jahrtausende gut erhaltenes Eis bestehen bleiben. Die Weißseespitze sei ein besonders günstiger Standort, sagt Fischer: „Die Weißseespitze hat eine gute Geometrie mit einer oben abgeflachten Gipfelkuppe, wo das Eis sehr schön symmetrisch liegt. Das macht es möglich, die Eisparameter gut zu berechnen.“

Nahe am Menschen

2019 wurde ein knapp zehn Meter tiefer Eisbohrkern gewonnen. Mithilfe moderner Datierungsmethoden – darunter die kürzlich mit der Universität Heidelberg entwickelte 39Ar-Technik – konnte gezeigt werden, dass die 2019 beprobte Oberfläche bereits rund 371 Jahre alt war. Das bedeutet: Die jüngsten Schichten sind bereits abgeschmolzen.

Die Analysen der Forschenden konnten 18 Spurenelemente, organische Säuren und weitere chemische Marker identifizieren. Das Eis dokumentiert natürliche Einträge wie Staub und Meersalz ebenso wie frühe menschliche Einflüsse – etwa durch Bergbau, Metallverarbeitung oder Landnutzung. „Das Eisarchiv an der Weißseespitze ist auch deshalb besonders interessant, weil das Eis nahe an den Menschen ist – zum Beispiel nahe an Rodung, nahe an Bergbau“, sagt Fischer.

So zeigt die chemische Analyse, dass um 700 und 1200 n. Chr. Blei und andere Metalle nur in sehr niedrigen Konzentrationen vorkommen, was den regionalen Hintergrund einer weitgehend unverschmutzten, vorindustriellen Umgebung widerspiegelt. „Ab etwa 950 n. Chr. treten Spitzenwerte von Arsen, Blei, Kupfer und Silber auf, die mit Phasen intensiver mittelalterlicher Bergbau- und Schmelztätigkeiten in den Alpen und anderen europäischen Regionen übereinstimmen“, so Azzura Spagnesi, Erstautorin der Studie von der Università Ca' Foscari, Venedig. Die neuen Erkenntnisse aus dem Eisbohrkern bestätigen und ergänzen damit die Ergebnisse älterer Pollenprofile aus Mooren der Geosphere Austria.

Für die Forschung bedeuten solche Eisarchive somit einen enormen Erkenntnisgewinn: „So ein Eisarchiv ist ein Quantensprung, was die Forschung und die Erkenntnisse angeht.“ Doch das Zeitfenster schließt sich schnell. Seit 2019 sind weitere Meter Eis verloren gegangen. Was über 6.000 Jahre gewachsen ist, könnte in wenigen Sommern verschwinden.